余伟平熊 勇
(1.江西省基础测绘院 江西南昌 330209;2.江西省测绘成果质量监督检验测试中心 江西南昌 330209)
在测绘生产中搭建FTP服务器的探讨
余伟平1熊 勇2
(1.江西省基础测绘院 江西南昌 330209;2.江西省测绘成果质量监督检验测试中心 江西南昌 330209)
测绘生产的FTP服务器需要进行大量的过程数据存储与传输,这些数据量通常是在TB级别的。测绘生产网络化管理工作中,经常遇到局域网内的数据传输、生产数据的存储、局域网服务器中数据查找等问题。针对网络出现的问题一一进行分析研究,提出了切实可行的解决方案。
FIP服务器;搭建
随着计算机网络的发展,很多企事业单位都实现了办公局域网。网络可以实现信息共享,而文件传输是信息共享非常重要的一个内容之一。我们使用计算机工作时大部分使用移动介质,例如U盘、移动硬盘等来拷贝移转数据,但存在的问题是操作比较繁琐,有一定的时空限制。加上现在计算机病毒的肆虐,极易造成数据的破坏、计算机系统的崩溃、给单机信息的存储带来威胁。而利用FTP服务器则可帮助解决以上问题。
所谓FTP(FileTransferProtocol)是一种Internet文件传输的协议,是互联网文件传送的基础。FTP服务器则是依照FTP协议在互联网或局域网上提供存储空间的计算机[1]。当服务运行时,用户可以根据分配的权限和口令连接到服务器上下载文件,也可以将自己的文件上传到FTP服务器中,因此达到了资源共享目的。借助于相关软件,我们可以在数据使用频繁且数据量极其繁多的测绘生产 (特别是基础地理信息数据生产)中,架设数据沟通与数据存储的平台——FTP服务器用于测绘生产。如图1所示,其表示的是一个简单而又十分普遍的FTP结构图。
图1 一个常用的FTP服务结构图
在测绘生产的过程,生产网络及其FTP服务器需要进行大量的过程数据存储与传输,这些数据量通常是在TB级别的。在笔者从事的测绘生产网络化管理工作中,经常性面对大量出现的局域网内的数据传输问题、生产数据的存储、局域网服务器中数据查找等问题。这些问题时常令笔者头痛不已,因而在逐步建设与完善笔者所管理的网络的同时,也在思考一个以创新的方法解决这些问题。因而笔者根据对自身网络出现的问题,研究提出了一些解决方案,也为其他研究者提供一个思路,作为一个参考。同时由于笔者是对自己管理的网络出现的问题有针对性的提出解决方案,因而介绍的方法更加具体实用。
在测绘生产的过程,生产网络及其FTP服务器需要进行大量的过程数据存储与传输,这些数据量通常是在TB级别的。因而FTP服务器搭建的好坏直接影响测绘生产的整个过程。
2.1 存储介质的选择
SAS,即串行连接SCSI,是新一代的SCSI技术。SAS硬盘和现在流行的SerialATA(SATA)硬盘相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度,并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性,并且提供与SATA硬盘的兼容性。如图2所示,其表示SAS接口与SATA接口的区别。
图2 SAS接口与SATA接口的区别
SAS的接口技术可以向下兼容SATA。具体来说,二者的兼容性主要体现在物理层和协议层的兼容。在物理层,SAS接口和SATA接口完全兼容,SATA硬盘可以直接使用在SAS的环境中,从接口标准上而言,SATA是SAS的一个子标准,因此SAS控制器可以直接操控SATA硬盘,但是SAS却不能直接使用在SATA的环境中,因为SATA控制器并不能对SAS硬盘进行控制;在协议层,SAS由3种类型协议组成,根据连接的不同设备使用相应的协议进行数据传输。其中串行SCSI协议(SSP)用于传输SCSI命令;SCSI管理协议(SMP)用于对连接设备的维护和管理;SATA通道协议(STP)用于SAS和SATA之间数据的传输。因此在这3种协议的配合下,SAS可以和SATA以及部分SCSI设备无缝结合。SAS系统的背板(Backplane)既可以连接具有双端口、高性能的SAS驱动器,也可以连接高容量、低成本的SATA驱动器。所以SAS驱动器和 SATA驱动器可以同时存在于一个存储系统之中。但需要注意的是,SATA系统并不兼容SAS,所以SAS驱动器不能连接到SATA背板上。由于SAS系统的兼容性,使用户能够运用不同接口的硬盘来满足各类应用在容量上或效能上的需求,因此在扩充存储系统时拥有更多的弹性,让存储设备发挥最大的投资效益。在系统中,每一个SAS端口可以最多可以连接16256个外部设备,并且SAS采取直接的点到点的串行传输方式,传输的速率高达3Gbps,估计以后会有6Gbps乃至12Gbps的高速接口出现。SAS的接口也做了较大的改进,它同时提供了3.5英寸和2.5英寸的接口,因此能够适合不同服务器环境的需求[2]。
考虑到我们所需FTP服务器要满足测绘生产数据存储安全、数据交换频繁、数据交换量大等一系列需求,故而我们应该选择SAS硬盘作为FTP服务器的存储设备。
2.2 存储介质RAID方式
RAID是 RedundantArrayofInexpensiveDisk的缩写,意为廉价冗余磁盘阵列,是磁盘阵列在技术上实现的理论标准,其目的在于减少错误、提高存储系统的性能与可靠度[3]。
2.2.1 RAID0是DataStriping(数据分割)技术的实现,它将所有硬盘构成一个磁盘阵列,可以同时对多个硬盘做读写动作,但是不具备备份及容错能力,它价格便宜,硬盘使用效率最佳,但是可靠度是最差的。以一个由两个硬盘组成的RAIDLevel0磁盘阵列为例,它把数据的第1和2位写入第一个硬盘,第三和第四位写入第二个硬盘……以此类推,所以叫“数据分割",因为各盘数据的写入动作是同时做的,所以它的存储速度可以比单个硬盘快几倍。
2.2.2 RAID1使用的是DiskMirror(磁盘映射)技术,就是把一个硬盘的内容同步备份复制到另一个硬盘里,所以具备了备份和容错能力,这样做的使用效率不高,但是可靠性高。
2.2.3 把RAID0和 RAID1技术结合起来,即RAID0+1。该技术在连续地以位或字节为单位分割数据并且并行读/写多个磁盘的同时,为每一块磁盘作磁盘镜像进行冗余。它的优点是同时拥有RAID0的超凡速度和RAID1的数据高可靠性,缺点是CPU占用率也更高,而且磁盘的利用率比较低。
2.2.4 RAID5方式不单独指定的奇偶盘,而是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息。在RAID5上,读/写指针可同时对阵列设备进行操作,提供了更高的数据流量。RAID5更适合于小数据块和随机读写的数据。RAID5在不停机及容错的表现都很好,但如有磁盘故障,对性能的影响较大。如使用磁盘阵列的话,其性能就可以得到大幅度的改进,因为硬件磁盘阵列本身有内置的CPU与主机系统并行运作,所有存取磁盘的输出入工作都在磁盘阵列本身完成,不花费主机的时间,配合磁盘阵列的快取内存的使用,可以提高系统的整体性能,即使在磁盘故障的情况下,主机系统的性能也不会有明显的降低。如果是系统使用大的磁盘阵列的话,RAID5是最合适的方案。
测绘生产中,生产数据交换量大、交换频繁,特别是测绘生产数据的整体数据量极其庞大,因而我们在服务器存储介质的组织形式上需要选择更为稳健、快捷的RAID5。如图3所示,表示的是一个RAI D5的结构图。
图3 RAID5结构图
针对于测绘生产的FTP服务器和大多数的企事业单位已经架设的FTP服务器不一样。测绘生产(特别是基础地理信息数据生产)所需要的服务器必须满足测绘生产数据存储安全、数据交换频繁、数据交换量大等一系列需求以保证测绘生产的正常有序的进行。而针对搭建一个用于测绘生产的网络平台的研究,特别是对搭建这样一个平台所需要的对软硬件的建设的探讨是有十分重要的现实意义和工程应用价值的。
[1]顾洪,李昀.FTP服务器架设全过程[J],无锡南洋学院学报,Vol5,No4,2006;
[2]http://zhidao.baidu.com/question/159134178.html
[3]时成阁,网络存储系统设计[M],华东师范大学出版社,2007,42~78